(57)【要約】【課題】安定したプラズマを長時間出力する。【解決手段】マイク３９は、プラズマ発生ノズル３１から放出されるプラズマの音を測定する。バイアス電流調整部９０１は、マイク３９により測定された音の波形の１周期の最後の１／４周期の積算値を求め、求めた積算値が、上限基準データより大きい場合は、バイアス電流を下げ、求めた積算値が、下限基準データよりも小さい場合は、バイアス電流を上げる。これにより長時間安定したプラズマを放出することができる。【選択図】図１０
2007299652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波を発生するマイクロ波発生部と、
前記マイクロ波発生部により発生されたマイクロ波を伝搬する導波部と、
プラズマ化されるガスを供給するガス供給部と、
前記マイクロ波を受信し、受信したマイクロ波を基に、前記ガス供給部から供給されるガスをプラズマ化して放出するプラズマ発生部と、
前記プラズマ発生部から放出されるプラズマの音を測定する音測定部と、
前記音測定部により測定されたプラズマの音が一定の状態を保つように、前記プラズマ発生部から放出されるプラズマを制御する制御部とを備えることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記音測定部により測定された音を基に、前記マイクロ波発生部の寿命を判定することを特徴とする請求項１記載のプラズマ発生装置。
【請求項３】
前記マイクロ波発生部は、前記制御部から出力されるバイアス電流により、出力するマイクロ波のパワーが調整され、
前記制御部は、前記バイアス電流を調整することで、前記音測定部により測定された音が一定の状態を保つように、前記プラズマ発生部から放出されるプラズマを制御することを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマ発生装置。
【請求項４】
前記導波部の導波空間内に出没自在に設けられ、前記導波部と前記プラズマ発生部とのインピーダンス整合を図るスタブチューナを更に備え、
前記制御部は、前記スタブチューナの出没量を調整することで、前記音測定部により測定された音が一定の状態を保つように前記プラズマ発生部から放出されるプラズマを制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプラズマ発生装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記ガス供給部から供給されるガスの前記プラズマ発生部への供給量を調整することで、前記音測定部により測定された音が一定の状態を保つように、前記プラズマ発生部から放出されるプラズマを制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のプラズマ発生装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記音測定部により測定された音を示す波形の１周期中の最後の１／４周期に表れる平坦な部分の長さを基に、前記音測定部により測定された音が一定の状態を保つように、前記プラズマ発生部から放出されるプラズマを制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のプラズマ発生装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のプラズマ発生装置を備えることを特徴とするワーク処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板等の被処理のワークなどに対してプラズマを照射することで、ワークの表面の清浄化や改質などを図ることが可能なプラズマ発生装置およびそれを用いるワーク処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体基板等の被処理ワークに対してプラズマを照射し、その表面の有機汚染物の除去、表面改質、エッチング、薄膜形成または薄膜除去等を行う技術が知られている。また、特許文献１には、マグネトロンの高寿命化を図ることを目的として、マグネトロンに印加するマイクロ波電力パルスのデューティー比及びそのデューティー比の繰り返し周波数が各々一定となるように制御する技術が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、電極部のプラズマ汚染を抑制し、プラズマの検出精度の向上を図ることを目的として、プラズマの状態を測定するためのプラズマ測定プローブにおいて、非測定時に、プラズマ測定プローブの電極部を遮蔽する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平０７−４１９５５号公報
【特許文献２】特開平０７−６８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１及び２には、プラズマ発生部から放出されるプラズマの状態の安定化を図ることに関して何ら記載されておらず、この点、改良の余地がある。特に、ワークに対してプラズマを照射する場合、プラズマ発生部から安定したプラズマを長時間照射しなければ、ワークから効率良く有機物を除去したり、表面を改質させたりすることができなくなる。
【０００５】
本発明の目的は、安定したプラズマを長時間放出することができるプラズマ発生装置及びワーク処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるプラズマ発生装置は、マイクロ波を発生するマイクロ波発生部と、前記マイクロ波発生部により発生されたマイクロ波を伝搬する導波部と、プラズマ化されるガスを供給するガス供給部と、前記マイクロ波を受信し、受信したマイクロ波を基に、前記ガス供給部から供給されるガスをプラズマ化して放出するプラズマ発生部と、前記プラズマ発生部から放出されるプラズマの音を測定する音測定部と、前記音測定部により測定された音が一定の状態を保つように、前記プラズマ発生部から放出されるプラズマの状態を一定の状態に保つ制御部とを備えることを特徴とする（請求項１）。
【０００７】
この構成によれば、プラズマ発生部から放出されるプラズマの状態が、音測定部により測定され、測定された音が一定の状態を保つように、プラズマ発生部から放出されるプラズマが制御される。そのため、プラズマ発生部は安定したプラズマを長時間放出することができる。すなわち、プラズマの出力を直接測定することは困難であることが知られているが、このように、プラズマの音を測定すれば、プラズマ自身を直接測定する場合に比べて、プラズマの状態をより確実に一定の状態に制御することができ、長時間安定したプラズマを出力することが可能となる。
【０００８】
また、上記構成において、前記制御部は、前記音測定部により測定された音を基に、前記マイクロ波発生部の寿命を判定することが好ましい（請求項２）。
【０００９】
この構成によれば、プラズマの音を基に、マイクロ波発生部の寿命が判定されているため、プラズマを直接測定する場合に比べて、プラズマ発生部の寿命を精度よく判定することができる。
【００１０】
また、上記構成において、前記マイクロ波発生部は、前記制御部から出力されるバイアス電流により、出力するマイクロ波のパワーが調整され、前記制御部は、前記バイアス電流を調整することで、前記音測定部により測定されたプラズマの音が一定の状態を保つように、前記プラズマ発生部から放出されるプラズマを制御することが好ましい（請求項３）。
【００１１】
この構成によれば、バイアス電流を調整しているため、マイクロ波のパワーを精度良く調整することが可能となる結果、長時間安定したプラズマを放出することができる。
【００１２】
また、上記構成において、前記導波部の導波空間内に出没自在に設けられ、前記導波部と前記プラズマ発生部とのインピーダンス整合を図るスタブチューナを更に備え、前記制御部は、前記スタブチューナの出没量を調整することで、前記音測定部により測定されたプラズマの音が一定の状態を保つように前記プラズマ発生部から放出されるプラズマを制御することが好ましい（請求項４）。
【００１３】
この構成によれば、スタブチューナの出没量を調節して、プラズマが制御されるため、導波部とプラズマ発生部とのインピーダンス整合が図られ、長時間安定したプラズマを放出することができる。
【００１４】
また、上記構成において、前記制御部は、前記ガス供給部から供給されるガスの前記プラズマ発生部への供給量を調整することで、前記音測定部により測定されたプラズマの音が一定の状態を保つように、前記プラズマ発生部から放出されるプラズマを制御することが好ましい（請求項５）。
【００１５】
この構成によれば、プラズマ発生部へのガスの供給量を調節して、プラズマが制御されるため、プラズマ発生部に適切な量のガスが供給され、長時間安定したプラズマを放出することができる。
【００１６】
また、上記構成において、前記制御部は、前記音測定部により測定されたプラズマの音を示す波形の１周期中の最後の１／４周期に表れる平坦な部分の長さを基に、前記プラズマ発生部から放出されるプラズマを制御することが好ましい（請求項６）。
【００１７】
この構成によれば、プラズマの音の波形は周期的に繰り返され、その波形は、１周期中の最後の１／４周期の平坦な部分の長さに応じて、プラズマが安定して出力されているか否かを判定することができるという本発明者が見出した原理を用いて、プラズマが制御されているため、プラズマを長時間安定して出力させることが可能となる。
【００１８】
また、本発明によるワーク処理装置は、請求項１〜６のいずれかに記載のプラズマ発生装置を備えることを特徴とする（請求項７）。
【００１９】
この構成によれば、安定したプラズマを長時間放出することができるワーク処理装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、プラズマ発生部から放出されるプラズマの状態が、音測定部により測定され、測定されたプラズマの音が一定の状態を保つように、プラズマ発生部から放出されるプラズマが制御される。そのため、プラズマ発生部は安定したプラズマを長時間放出することができる。すなわち、プラズマの出力を直接測定することは困難であることが知られているが、このように、プラズマの音を検出すれば、プラズマ自身を直接測定しなくとも、プラズマの状態をより確実に一定の状態に制御することができ、長時間安定したプラズマを出力することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るワーク処理装置Ｓの全体構成を示す斜視図である。このワーク処理装置Ｓは、プラズマを発生し、被処理物となるワークＷに前記プラズマを照射するプラズマ発生ユニットＰＵ（プラズマ発生装置）と、ワークＷを前記プラズマの照射領域を経由する所定のルートで搬送する搬送手段Ｃとから構成されている。図２は、図１とは視線方向を異ならせたプラズマ発生ユニットＰＵの斜視図、図３は一部透視側面図である。なお、図１〜図３において、Ｘ−Ｘ方向を前後方向、Ｙ−Ｙ方向を左右方向、Ｚ−Ｚ方向を上下方向というものとし、−Ｘ方向を前方向、＋Ｘ方向を後方向、−Ｙを左方向、＋Ｙ方向を右方向、−Ｚ方向を下方向、＋Ｚ方向を上方向として説明する。
【００２２】
プラズマ発生ユニットＰＵは、マイクロ波を利用し、常温常圧でのプラズマ発生が可能なユニットであって、大略的に、マイクロ波を伝搬させる導波管１０、この導波管１０の一端側（左側）に配置され所定波長のマイクロ波を発生するマイクロ波発生装置２０、導波管１０に設けられたプラズマ発生部３０、導波管１０の他端側（右側）に配置されマイクロ波を反射させるスライディングショート４０、導波管１０に放出されたマイクロ波のうち反射マイクロ波がマイクロ波発生装置２０に戻らないよう分離するサーキュレータ５０、サーキュレータ５０で分離された反射マイクロ波を吸収するダミーロード６０、及び導波管１０とプラズマ発生ノズル３１とのインピーダンス整合を図るスタブチューナ７０を備えて構成されている。また搬送手段Ｃは、図略の駆動手段により回転駆動される搬送ローラ８０を含んで構成されている。本実施形態では、平板状のワークＷが搬送手段Ｃにより搬送される例を示している。
【００２３】
導波管１０は、アルミニウム等の非磁性金属から成り、断面矩形の長尺管状を呈し、マイクロ波発生装置２０により発生されたマイクロ波をプラズマ発生部３０へ向けて、その長手方向に伝搬させるものである。導波管１０は、分割された複数の導波管ピースが互いのフランジ部同士で連結された連結体で構成されており、一端側から順に、マイクロ波発生装置２０が搭載される第１導波管ピース１１、スタブチューナ７０が組付けられる第２導波管ピース１２およびプラズマ発生部３０が設けられている第３導波管ピース１３が連結されて成る。なお、第１導波管ピース１１と第２導波管ピース１２との間にはサーキュレータ５０が介在され、第３導波管ピース１３の他端側にはスライディングショート４０が連結されている。
【００２４】
また、各導波管ピース１１〜１３は、それぞれ金属平板からなる上面板、下面板および２枚の側面板を用いて角筒状に組立てられ、その両端にフランジ板が取付けられて構成されている。なお、このような平板の組み立てによらず、押出し成形や板状部材の折り曲げ加工等により形成された矩形導波管ピースもしくは非分割型の導波管を用いるようにしてもよい。また、断面矩形の導波管に限らず、たとえば断面楕円の導波管を用いることも可能である。さらに、非磁性金属に限らず、導波作用を有する各種の部材で導波管を構成することができる。
【００２５】
マイクロ波発生装置２０は、たとえば２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生するマグネトロン等のマイクロ波発生源を具備する装置本体部２１と、装置本体部２１で発生されたマイクロ波を導波管１０の内部へ放出するマイクロ波送信アンテナ２２とを備えて構成されている。本実施形態に係るプラズマ発生ユニットＰＵでは、たとえば１Ｗ〜３ｋＷのマイ
クロ波エネルギーを出力できる連続可変型のマイクロ波発生装置２０が好適に用いられる。  図３に示すように、マイクロ波発生装置２０は、装置本体部２１からマイクロ波送信アンテナ２２が突設された形態のものであり、第１導波管ピース１１に載置される態様で固定されている。詳しくは、装置本体部２１が第１導波管ピース１１の上面板１１Ｕに載置され、マイクロ波送信アンテナ２２が上面板１１Ｕに穿設された貫通孔１１１を通して第１導波管ピース１１内部の導波空間１１０に突出する態様で固定されている。このように構成されることで、マイクロ波送信アンテナ２２から放出された、たとえば２．４５ＧＨｚのマイクロ波は、導波管１０により、その一端側（左側）から他端側（右側）に向けて伝搬される。
【００２６】
プラズマ発生部３０は、第３導波管ピース１３の下面板１３Ｂ（処理対象ワークとの対向面）に、左右方向へ一列に整列して突設された８個のプラズマ発生ノズル３１を具備して構成されている。このプラズマ発生部３０の幅員、つまり８個のプラズマ発生ノズル３１の左右方向の配列幅は、平板状のワークＷの搬送方向と直交する幅方向のサイズｔと略合致する幅員とされている。これにより、ワークＷを搬送ローラ８０で搬送しながら、ワークＷの全表面（下面板１３Ｂと対向する面）に対してプラズマ処理が行えるようになっている。なお、８個のプラズマ発生ノズル３１の配列間隔は、導波管１０内を伝搬させるマイクロ波の波長λＧに応じて定めることが望ましい。たとえば、波長λＧの１／２ピッチ、１／４ピッチでプラズマ発生ノズル３１を配列することが望ましく、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を用いる場合、矩形の導波管１０の断面サイズが２．８４インチ×１．３８インチのとき、λＧ＝２３０ｍｍであるので、１１５ｍｍ（λＧ／２）ピッチ、或いは５７．５ｍｍ（λＧ／４）ピッチでプラズマ発生ノズル３１を配列すればよい。
【００２７】
各プラズマ発生ノズル３１の左側近傍には、各プラズマ発生ノズル３１から放出されるプラズマの音の大きさを測定する８個のマイク３９が配設されている。このマイク３９は、第３導波管ピース１３の下面板１３Ｂから下方に延設された８枚の平板上のマイク取り付け板に、先端がプラズマ発生ノズル３１を向くようにして取り付けられている。このマイク３９は、指向性マイクが採用されている。
【００２８】
図４は、２つのプラズマ発生ノズル３１を拡大して示す側面図（一方のプラズマ発生ノズル３１は分解図として描いている）、図５は、図４のＡ−Ａ線側断面図である。プラズマ発生ノズル３１は、中心導電体３２（内部導電体）、ノズル本体３３（外部導電体）、ノズルホルダ３４、シール部材３５および保護管３６を含んで構成されている。
【００２９】
中心導電体３２は、銅、アルミ、真鍮などの良導電性の金属から構成され、φ１〜５ｍｍ程度の棒状部材から成り、その上端部３２１の側が第３導波管ピース１３の下面板１３Ｂを貫通して導波空間１３０に所定長さだけ突出（この突出部分を受信アンテナ部３２０という）する一方で、下端部３２２がノズル本体３３の下端縁３３１と略面一になるように、上下方向に配置されている。この中心導電体３２には、受信アンテナ部３２０が導波管１０内を伝搬するマイクロ波を受信することで、マイクロ波エネルギー（マイクロ波電力）が与えられるようになっている。当該中心導電体３２は、長さ方向略中間部において、シール部材３５により保持されている。
【００３０】
ノズル本体３３は、良導電性の金属から構成され、中心導電体３２を収納する筒状空間３３２を有する筒状体である。また、ノズルホルダ３４も良導電性の金属から構成され、ノズル本体３３を保持する比較的大径の下部保持空間３４１と、シール部材３５を保持する比較的小径の上部保持空間３４２とを有する筒状体である。一方、シール部材３５は、テフロン（登録商標）等の耐熱性樹脂材料やセラミック等の絶縁性部材から成り、前記中心導電体３２を固定的に保持する保持孔３５１をその中心軸上に備える筒状体から成る。
【００３１】
ノズル本体３３は、上方から順に、ノズルホルダ３４の下部保持空間３４１に嵌合される上側胴部３３Ｕと、後述するガスシールリング３７を保持するための環状凹部３３Ｓと、環状に突設されたフランジ部３３Ｆと、ノズルホルダ３４から突出する下側胴部３３Ｂとを具備している。また、上側胴部３３Ｕには、所定の処理ガスを前記筒状空間３３２へ
供給させるための連通孔３３３が穿孔されている。
【００３２】
このノズル本体３３は、中心導電体３２の周囲に配置された外部導電体として機能するもので、中心導電体３２は所定の環状空間Ｈ（絶縁間隔）が周囲に確保された状態で筒状空間３３２の中心軸上に挿通されている。ノズル本体３３は、上側胴部３３Ｕの外周部がノズルホルダ３４の下部保持空間３４１の内周壁と接触し、またフランジ部３３Ｆの上端面がノズルホルダ３４の下端縁３４３と接触するようにノズルホルダ３４に嵌合されている。なお、ノズル本体３３は、たとえばプランジャやセットビス等を用いて、ノズルホルダ３４に対して着脱自在な固定構造で装着されることが望ましい。
【００３３】
ノズルホルダ３４は、第３導波管ピース１３の下面板１３Ｂに穿孔された貫通孔１３１に密嵌合される上側胴部３４Ｕ（上部保持空間３４２の位置に略対応する）と、下面板１３Ｂから下方向に延出する下側胴部３４Ｂ（下部保持空間３４１の位置に略対応する）とを備えている。下側胴部３４Ｂの外周には、処理ガスを前記環状空間Ｈに供給するためのガス供給孔３４４が穿孔されている。図示は省略しているが、このガス供給孔３４４には、所定の処理ガスを供給するガス供給管の終端部を接続するための管継手等が取り付けられる。かかるガス供給孔３４４と、ノズル本体３３の連通孔３３３とは、ノズル本体３３がノズルホルダ３４への定位置嵌合された場合に互いに連通状態となるように、各々位置設定されている。なお、ガス供給孔３４４と連通孔３３３との突き合わせ部からのガス漏洩を抑止するために、ノズル本体３３とノズルホルダ３４との間にはガスシールリング３７が介在されている。
【００３４】
これらガス供給孔３４４および連通孔３３３は、周方向に等間隔に複数穿孔されていてもよく、また中心へ向けて半径方向に穿孔されるのではなく、前述の特許文献１のように、処理ガスを旋回させるように、前記筒状空間３３２の外周面の接線方向に穿孔されてもよい。また、ガス供給孔３４４および連通孔３３３は、中心導電体３２に対して垂直ではなく、処理ガスの流れを良くするために、上端部３２１側から下端部３２２側へ斜めに穿設されてもよい。
【００３５】
シール部材３５は、その下端縁３５２がノズル本体３３の上端縁３３４と当接し、その上端縁３５３がノズルホルダ３４の上端係止部３４５と当接する態様で、ノズルホルダ３４の上部保持空間３４２に保持されている。すなわち、上部保持空間３４２に中心導電体３２を支持した状態のシール部材３５が嵌合され、ノズル本体３３の上端縁３３４でその下端縁３５２が押圧されるようにして組付けられているものである。
【００３６】
保護管３６（図５では図示省略している）は、所定長さの石英ガラスパイプ等から成り、ノズル本体３３の筒状空間３３２の内径に略等しい外径を有する。この保護管３６は、ノズル本体３３の下端縁３３１での異常放電（アーキング）を防止して、後述するプルームＰを正常に放射させる機能を有しており、その一部がノズル本体３３の下端縁３３１から突出するように、前記筒状空間３３２に内挿されている。なお、保護管３６は、その先端部が下端縁３３１と一致するように、或いは下端縁３３１よりも内側へ入り込むように、その全体が筒状空間３３２に収納されていてもよい。
【００３７】
プラズマ発生ノズル３１は上記のように構成されている結果、ノズル本体３３、ノズルホルダ３４および第３導波管ピース１３（導波管１０）は導通状態（同電位）とされている一方で、中心導電体３２は絶縁性のシール部材３５で支持されていることから、これらの部材とは電気的に絶縁されている。したがって、図６に示すように、導波管１０がアース電位とされた状態で、中心導電体３２の受信アンテナ部３２０でマイクロ波が受信され中心導電体３２にマイクロ波電力が給電されると、その下端部３２２およびノズル本体３３の下端縁３３１の近傍に電界集中部が形成されるようになる。
【００３８】
かかる状態で、ガス供給孔３４４から、たとえば酸素ガスや空気のような酸素系の処理ガスが環状空間Ｈへ供給されると、前記マイクロ波電力により処理ガスが励起されて中心導電体３２の下端部３２２付近においてプラズマ（電離気体）が発生する。このプラズマは、電子温度が数万度であるものの、ガス温度は外界温度に近い反応性プラズマ（中性分子が示すガス温度に比較して、電子が示す電子温度が極めて高い状態のプラズマ）であって、常圧下で発生するプラズマである。
【００３９】
このようにしてプラズマ化された処理ガスは、ガス供給孔３４４から与えられるガス流によりプルームＰとしてノズル本体３３の下端縁３３１から放射される。このプルームＰにはラジカルが含まれ、たとえば処理ガスとして酸素系ガスを使用すると酸素ラジカルが生成されることとなり、有機物の分解・除去作用、レジスト除去作用等を有するプルームＰとすることができる。本実施形態に係るプラズマ発生ユニットＰＵでは、プラズマ発生ノズル３１が複数個配列されていることから、左右方向に延びるライン状のプルームＰを発生させることが可能となる。
【００４０】
因みに、処理ガスとしてアルゴンガスのような不活性ガスや窒素ガスを用いれば、各種基板の表面クリーニングや表面改質を行うことができる。また、フッ素を含有する化合物ガスを用いれば基板表面を撥水性表面に改質することができ、親水基を含む化合物ガスを用いることで基板表面を親水性表面に改質することができる。さらに、金属元素を含む化合物ガスを用いれば、基板上に金属薄膜層を形成することができる。
【００４１】
スライディングショート４０は、各々のプラズマ発生ノズル３１に備えられている中心導電体３２と、導波管１０の内部を伝搬されるマイクロ波との結合状態を最適化するために備えられているもので、マイクロ波の反射位置を変化させて定在波パターンを調整可能とするべく第３導波管ピース１３の右側端部に連結されている。
【００４２】
図７は、スライディングショート４０の内部構造を示す透視斜視図である。図７に示すように、スライディングショート４０は、導波管１０と同様な断面矩形の筐体構造を備えており、導波管１０と同じ材料で構成された中空空間４１０を有する筐体部４１と、前記中空空間４１０内に収納された反射ブロック４２と、反射ブロック４２の基端部に一体的に取り付けられ、前記断面矩形の中空空間４１０内を左右方向に摺動する矩形ブロック４３と、この矩形ブロック４３に組付けられた移動機構４４と、反射ブロック４２にシャフト４５を介して直結されている調整ノブ４６とを備えている。
【００４３】
反射ブロック４２は、マイクロ波の反射面となる先端面４２１が第３導波管ピース１３の導波空間１３０に対向するよう左右方向に延在する円柱体である。この反射ブロック４２は、矩形ブロック４３と同様な角柱状を呈していてもよい。前記移動機構４４は、調整ノブ４６の回転操作により、矩形ブロック４３およびこれと一体化された反射ブロック４２を左右方向に推進若しくは後退させる機構であって、調整ノブ４６を回転させることで反射ブロック４２が中空空間４１０内において矩形ブロック４３にてガイドされつつ左右方向に移動可能とされている。かかる反射ブロック４２の移動による先端面４２１の位置調整によって、定在波パターンが最適化される。なお、調整ノブ４６の回転操作を、ステッピングモータ等を用いて自動化することが望ましい。
【００４４】
サーキュレータ５０は、たとえばフェライト柱を内蔵する導波管型の３ポートサーキュ
レータからなり、一旦はプラズマ発生部３０へ向けて伝搬されたマイクロ波のうち、プラズマ発生部３０で電力消費されずに戻って来る反射マイクロ波を、マイクロ波発生装置２０に戻さずダミーロード６０へ向かわせるものである。このようなサーキュレータ５０を配置することで、マイクロ波発生装置２０が反射マイクロ波によって過熱状態となることが防止される。
【００４５】
図８は、サーキュレータ５０の作用を説明するためのプラズマ発生ユニットＰＵの上面図である。図示するように、サーキュレータ５０の第１ポート５１には第１導波管ピース１１が、第２ポート５２には第２導波管ピース１２が、さらに第３ポート５３にはダミーロード６０がそれぞれ接続されている。そして、マイクロ波発生装置２０のマイクロ波送信アンテナ２２から発生されたマイクロ波は、矢印ａで示すように第１ポート５１から第２ポート５２を経由して第２導波管ピース１２へ向かう。これに対して、第２導波管ピース１２側から入射する反射マイクロ波は、矢印ｂで示すように、第２ポート５２から第３ポート５３へ向かうよう偏向され、ダミーロード６０へ入射される。
【００４６】
ダミーロード６０は、上述の反射マイクロ波を吸収して熱に変換する水冷型（空冷型でも良い）の電波吸収体である。このダミーロード６０には、冷却水を内部に流通させるための冷却水流通口６１が設けられており、反射マイクロ波を熱変換することにより発生した熱が前記冷却水に熱交換されるようになっている。
【００４７】
スタブチューナ７０は、導波管１０とプラズマ発生ノズル３１とのインピーダンス整合を図るためのもので、第２導波管ピース１２の上面板１２Ｕに所定間隔を置いて直列配置された３つのスタブチューナユニット７０Ａ〜７０Ｃを備えている。図９は、スタブチューナ７０の設置状況を示す透視側面図である。図示するように、３つのスタブチューナユニット７０Ａ〜７０Ｃは同一構造を備えており、第２導波管ピース１２の導波空間１２０に突出するスタブ７１と、該スタブ７１に一端７２１が直結された筒状体７２と、前記筒状体７２の他端７２２固着されるナット７３と、前記ナット７３に螺合し、前記ナット７３ならびにそれに連なる筒状体７２およびスタブ７１を前記導波空間１２０に出没させるボールねじ７５と、前記ボールねじ７５を回転駆動するステッピングモータ７６と、前記ステッピングモータ７６の出力軸７６１と前記ボールねじ７５の一端部７５１とを直結する継手７７と、後述する外套７４の内周面に固定され、筒状に形成されて前記筒状体７２およびスタブ７１を収納するとともに、軸方向に形成された長孔７９１を有し、その長孔７９１内を前記筒状体７２に立設されたピン７２３が摺動することで前記ボールねじ７５によって回転駆動される筒状体７２を軸方向に変位させ、スタブ７１を導波空間１２０に出没させる案内筒７９と、これら機構を保持する前記外套７４とから構成されている。前記ステッピングモータ７６の出力軸７６１と前記ボールねじ７５の一端部７５１とは、ビス７８によって継手７７にそれぞれ固定され、連動して回転するようになる。
【００４８】
搬送手段Ｃは、所定の搬送路に沿って配置された複数の搬送ローラ８０を備え、図略の駆動手段により搬送ローラ８０が駆動されることで、処理対象となるワークＷを、前記プラズマ発生部３０を経由して搬送させるものである。ここで、処理対象となるワークＷとしては、プラズマディスプレイパネルや半導体基板のような平型基板、電子部品が実装された回路基板等を例示することができる。また、平型形状でないパーツや組部品等も処理対象とすることができ、この場合は搬送ローラに代えてベルトコンベア等を採用すればよい。
【００４９】
次に、実施の形態１に係るワーク処理装置Ｓの電気的構成について説明する。図１０は、ワーク処理装置Ｓの電気的構成を示すブロック図である。ワーク処理装置Ｓは、本装置を統括制御する全体制御部９０（制御部の一例に相当）、マイクロ波出力制御部９１、ガス流量制御部９２、搬送制御部９３、表示部９４、ユーザからの操作指令を受け付け、全体制御部９０に操作指令に応じた信号を出力する操作部９５、ＩＯポートやアナログ／デジタル変換器等から成るセンサ入力部９６，９７、Ｄ／Ａ変換器９９、速度センサ９７１、マイク（音測定部の一例に相当）３９、駆動モータ９３１、及び流量制御弁９２３を備えている。
【００５０】
マイクロ波出力制御部９１は、全体制御部９０から出力される制御信号に従って、ＰＷＭ信号を生成し、マイクロ波発生装置２０に出力し、マイクロ波発生装置２０から２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生させる。また、マイクロ波出力制御部９１は、商用電源から供給される６０Ｈｚの交流電流を、全体制御部９０から受け、全波整流して、マイクロ波発生装置２０に出力し、マイクロ波発生装置２０に電力を供給する。
【００５１】
ガス流量制御部９２は、プラズマ発生部３０の各プラズマ発生ノズル３１へ供給する処理ガスの流量制御を行うものである。具体的には、ガスボンベ等の処理ガス供給源９２１とプラズマ発生ノズル３１との間を接続するガス供給管９２２に設けられた流量制御弁９２３の開閉制御乃至は開度調整を行う。また、ガス流量制御部９２は、全体制御部９０による制御の下、流量制御弁９２３を閉じたり、流量制御弁を開けたり、流量制御弁９２３の開度を調整したりする。なお、流量制御弁９２３の個数は、８つに限定されず、プラズマ発生ノズル３１の個数に応じて適宜変更される。
【００５２】
搬送制御部９３は、搬送ローラ８０を回転駆動させる駆動モータ９３１の動作制御を行うもので、ワークＷの搬送開始／停止、および搬送速度の制御等を行うものである。
【００５３】
表示部９４は、液晶表示パネル、陰極線管表示パネル、プラズマ表示パネル等の表示装置から構成され、全体制御部９０の制御の下、ワーク処理装置Ｓの稼働情報、マイクロ波発生装置２０の寿命を示す情報、プラズマ発生ノズル３１の寿命を示す情報等を表示する。操作部９５は、テンキー、タッチパネル等から構成され、ユーザからの種々の入力を受け付ける。
【００５４】
センサ入力部９６は、Ａ／Ｄ変換器、及びマルチプレクサ等から構成され、マイク３９により測定されたプラズマの音を示す音データをアナログ・デジタル変換して、全体制御部９０に出力する。ここで、Ａ／Ｄ変換器は８個のマイク３９の各々に対応する８個のＡ／Ｄ変換器を備え、各Ａ／Ｄ変換器は、対応するマイク３９から出力される音データをデジタルの音データに変換して、マルチプレクサに出力する。マルチプレクサは、８個のＡ／Ｄ変換器から出力されたデジタルの音データを、例えば、左端のマイク３９から順番にサイクリックに全体制御部９０に出力する。これにより、全体制御部９０は、受信した音データが、どのプラズマ発生ノズル３１から放出されたプラズマの音データであるかを特定することが可能となる。
【００５５】
センサ入力部９７は、速度センサ９７１により検出されたワークＷの搬送速度を示すアナログの速度データをデジタルの速度データに変換し、全体制御部９０に出力する。
【００５６】
スタブチューナ駆動部９８は、全体制御部９０の制御の下、３つのスタブチューナユニット７０Ａ〜７０Ｃの各々を駆動させるステッピングモータ７６を駆動させ、スタブチューナユニット７０Ａ〜７０Ｃの各々の導波空間１２０への出没量を調整する。
【００５７】
Ｄ／Ａ変換器９９は、マイクロ波発生装置２０のアノード電極に接続され、全体制御部９０の制御の下、マイクロ波発生装置２０から出力されるマイクロ波のパワーを調整するためのデジタルのバイアス電流をアナログのバイアス電流に変換して、マイクロ波発生装置２０に出力する。
【００５８】
全体制御部９０は、ワーク処理装置Ｓの全体的な動作制御を司り、操作部９５から与えられる操作信号に応じて、上記マイクロ波出力制御部９１、ガス流量制御部９２、搬送制御部９３、及びスタブチューナ駆動部９８を、所定のシーケンスに基づいて動作制御する。すなわち、予め与えられた制御プログラムに基づいて、ワークＷの搬送を開始させてワークＷをプラズマ発生部３０へ導き、所定流量の処理ガスを各プラズマ発生ノズル３１へ供給させつつマイクロ波電力を与えてプラズマ（プルームＰ）を発生させ、ワークＷを搬送しながらその表面にプルームＰを放射させるものである。これにより、複数のワークＷを連続的に処理することができる。
【００５９】
特に、実施の形態１において、全体制御部９０は、バイアス電流調整部９０１、基準データ記憶部９０２、寿命判定部９０３、及び寿命データ記憶部９０４を備えている。バイアス電流調整部９０１は、センサ入力部９６からサイクリックに出力される音データを平均し、平均した音データの時系列変化からプラズマの音を示す波形の一周期の立ち上がり時を検出し、この立ち上がり時を基準として、波形の一周期の最後の１／４周期における平均した音データの積算値を算出し、この積算値が、基準データ記憶部９０２に記憶された目標となる所定の値域に属するように、マイクロ波のパワーを調整するためのバイアス電流を調整する。
【００６０】
基準データ記憶部９０２は、音データの目標となる所定の値域の上限値を示す上限基準データと、音データの目標となる値域の下限値を示す下限基準データとを記憶する。ここで、上限基準データと下限基準データとは、プラズマの音を示す波形の１周期の最後の１／４周期の積算値と、放出されるプラズマの状態との相関関係から、放出されるプラズマの状態が安定していることを示す値が採用され、予め実験により得られた値が採用されている。
【００６１】
寿命判定部９０３は、バイアス電流調整部９０１によって算出された１／４周期における音データの積算値が、マイクロ波発生装置２０の寿命を示す寿命データ以上である場合、マイクロ波発生装置２０は寿命であると判定する。
【００６２】
寿命データ記憶部９０４は、寿命判定部９０３がマイクロ波発生装置２０の寿命を判定する際に参照する寿命データを記憶する。ここで、寿命データは、プラズマの音を示す波形の１周期の最後の１／４周期の積算値と、放出されるプラズマの状態との相関関係から、マイクロ波発生装置２０の寿命を示す値が採用され、予め実験により得られた値が採用されている。
【００６３】
次に、実施の形態１によるワーク処理装置Ｓの動作について説明する。図１１は、実施の形態１によるワーク処理装置Ｓの動作を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１において、ユーザにより図略の電源スイッチがオンされると、全体制御部９０は、ワーク処理装置Ｓを構成する各回路に対して商用電源からの電力の供給を開始する。
【００６４】
ステップＳ２において、ガス流量制御部９２は、全体制御部９０の制御の下、８個の流量制御弁９２３を開け、処理ガス供給源９２１からのガスを、８個のプラズマ発生ノズル３１に供給する。ステップＳ３において、マイクロ波出力制御部９１は、マイクロ波発生装置２０に交流電流を供給し、全体制御部９０はＤ／Ａ変換器９９を介してマイクロ波発生装置２０にバイアス電流を供給し、これによって、マイクロ波発生装置２０は、マイクロ波を出力する。
【００６５】
ステップＳ４において、バイアス電流調整部９０１は、８個のマイク３９の各々から出力される音データを読み取って音データを平均し、平均した音データの時系列変化から、プラズマの音を示す波形の一周期の立ち上がり時を特定し、１周期の最後の１／４周期の平均した音データの積算値を求める。図１２は、プラズマの音を示す波形の一例を示した波形図であり、縦軸は音の大きさを示し、横軸は時間を示している。図１２に示すように、音の波形の周期は１／（１２０Ｈｚ）であることが分かる。これは、商用電源からの交流電流が６０Ｈｚであり、マイクロ波出力制御部９１は、この６０Ｈｚの交流電流を全波整流して、マイクロ波発生装置２０を駆動するからである。従って、商用電源の周波数が５０Ｈｚでマイクロ波発生装置２０が駆動された場合は、音の波形の周期は、１／（１００Ｈｚ）となる。
【００６６】
また、図１２に示すように、プラズマの音の波形は、最初の１／４周期が経過するまで、増大していき、最初の１／４周期が経過した時刻で最大値をとり、その後減少していき、１／２周期を多少超えたあたりで、最小値をとっている。そして、最後の１／４周期に入るまで、ほぼ最小値をキープし、最後の１／４周期に入ると多少値が大きくなり、この値を一定期間キープした後、値が多少大きくなって、次の１周期を迎えていることが分かる。
【００６７】
そして、最後の１／４周期の音がほぼ一定であるフラットな期間と、プラズマ発生ノズル３１から放出されるプラズマの状態とは相関を有していることを本発明者は見出した。つまり、プラズマの状態が不安定である場合、このフラットな期間が、プラズマの状態が安定している場合に比べて短くなる又は長くなる。また、プラズマの状態が更に不安定になると、このフラットな期間がなくなり、チャタリングが発生する。また、このフラットな期間が長すぎると、マイクロ波発生装置２０が寿命となる。
【００６８】
そのため、バイアス電流調整部９０１は、最後の１／４周期の音データの積算値が上限基準データと下限基準データとの範囲内に収まるように、バイアス電流を調整すれば、プラズマ発生ノズル３１から放出されるプラズマの状態を安定化させることができる。また、寿命判定部９０３は、最後の１／４周期の音データの積算値が寿命データ以上になったか否かにより、マイクロ波発生装置２０の寿命を検出することができる。
【００６９】
ステップＳ５において、バイアス電流調整部９０１は、最後の１／４周期の積算値を求める。詳細には、バイアス電流調整部９０１は、まず、音データが増大していき、図１２に示す所定の値Ａ１を超えたときを周期の開始時刻として検出する。そして、この周期の開始時刻を基準として、３／４周期経過した時刻から、次の周期を迎えるまで、８個のマイク３９から出力される音データの平均値を積算し、音データの積算値を算出する。
【００７０】
ステップＳ６において、バイアス電流調整部９０１は、音データの積算値が上限基準データより大きいか否かを判定し、上限基準データより大きい場合（ステップＳ６でＹＥＳ）、処理をステップＳ９に進め、上限基準データより小さい場合（ステップＳ６でＮＯ）、処理をステップＳ７に進める。
【００７１】
ステップＳ７において、バイアス電流調整部９０１は、音データの積算値が下限基準データより小さいか否かを判定し、下限基準データより小さい場合（ステップＳ７でＹＥＳ）、処理をステップＳ８に進め、下限基準データより大きい場合（ステップＳ７でＮＯ）、処理をステップＳ４に戻す。すなわち、バイアス電流調整部９０１は、音データの積算値が上限基準データと下限基準データとで定められる値域内にある場合（ステップＳ６でＮＯ、かつステップＳ７でＮＯ）、プラズマの状態は安定しているとして、バイアス電流を調整することなく、処理をステップＳ４に戻す。
【００７２】
ステップＳ９において、寿命判定部９０３は、音データの積算値が寿命データより小さいか否かを判定し、小さい場合（ステップＳ９でＹＥＳ）、マイクロ波発生装置２０は寿命に達していないが、プラズマの状態が不安定であると判定し、バイアス電流調整部９０１は、バイアス電流の値を所定の分解能分（例えば１ビット分）下げ（ステップＳ１０）、処理をステップＳ４に戻す。これにより、最後の１／４周期のフラットな期間が短くなる方向にバイアス電流が下げられ、プラズマの状態が安定化される。
【００７３】
一方、ステップＳ９において、寿命判定部９０３は、積算値が寿命データ以上であると判定した場合（ステップＳ９でＮＯ）、マイクロ波発生装置２０は寿命に到達したと判定し、その旨を示す情報を表示部９４に表示して、マイクロ波発生装置２０の寿命を報知する（ステップＳ１１）。この場合、表示部９４には、「マイクロ波発生装置が寿命に到達しています。」等の文字が表示される。
【００７４】
一方、ステップＳ７において、バイアス電流調整部９０１は、積算値が下限基準データよりも小さいと判定した場合（ステップＳ７でＹＥＳ）、プラズマの状態が不安定であると判定し、バイアス電流を所定の分解能分（例えば１ビット分）上げ（ステップＳ８）、処理をステップＳ４に戻す。これにより、最後の１／４周期のフラットな期間が長くなる方向にバイアス電流が上げられ、プラズマの状態が安定化される。
【００７５】
なお、上記ステップＳ５において、バイアス電流調整部９０１は、複数周期に亘って、積算値を求め、ステップＳ６、Ｓ７、Ｓ９において、求めた積算値の平均値を上限基準データ、下限基準データ、又は寿命データと比較してもよい。
【００７６】
以上説明したように、実施の形態１によるワーク処理装置Ｓによれば、プラズマの音の波形の最後の１／４周期の音データの積算値を求め、その積算値が所定の値域に入るように、バイアス電流が調整され、プラズマがフィードバック制御されるため、プラズマ発生部３０から長期間安定したプラズマを放出させることができる。
【００７７】
また、算出した積算値が寿命データより大きい場合は、ユーザにマイクロ波発生装置２０の寿命が報知されるため、ユーザはマイクロ波発生装置２０の寿命を速やかに知ることができる。
【００７８】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２によるワーク処理装置Ｓａについて説明する。実施の形態２によるワーク処理装置Ｓａは、プラズマ発生ノズル３１から放出されるプラズマの音を基に、プラズマ発生ノズル３１に供給されるガスの供給量を調整し、プラズマを安定して出力させることを特徴とする。実施の形態２によるワーク処理装置Ｓａの機械的構成は図１〜図９と同様である。
【００７９】
図１３は、実施の形態２によるワーク処理装置Ｓａの電気的構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同一のものは同一の符号を付し、説明を省略する。全体制御部９０ａは、ガス流量調整部９０５、基準データ記憶部９０６、寿命判定部９０３、及び寿命データ記憶部９０４を備えている。
【００８０】
基準データ記憶部９０６、寿命判定部９０３、及び寿命データ記憶部９０４は、実施の形態１のものと同一であるため、説明を省略する。
【００８１】
ガス流量調整部９０５は、実施の形態１のバイアス電流調整部９０１と同様にして、プラズマの音の波形の一周期の最後の１／４周期の音データの積算値を算出する。そして、各プラズマ発生ノズル３１から放出されるプラズマの各々の音を示す波形の１周期の最後の１／４周期の積算値を算出する。そして、プラズマ発生ノズル３１毎に算出した積算値が上限基準データ及び下限基準データによって定められる値域に属するか否かを判定し、積算値が値域に属するようにガス流量制御部９２を制御して、各流量制御弁９２３の開度を調整する。すなわち、ガス流量調整部９０５は、プラズマ発生ノズル３１を個別に制御する。
【００８２】
次に、実施の形態２によるワーク処理装置Ｓａの動作について説明する。図１４は、実施の形態２によるワーク処理装置Ｓａの動作を示すフローチャートである。ステップＳ２１〜Ｓ２３の処理は図１１のステップＳ１〜Ｓ３の処理と同一であるため、説明を省略する。
【００８３】
ステップＳ２４において、ガス流量調整部９０５は、実施の形態１のバイアス電流調整部９０１と同様にして、８個のマイク３９の各々から音データを読み取る。
【００８４】
ステップＳ２５において、ガス流量調整部９０５は、バイアス電流調整部９０１と同様にして各プラズマ発生ノズル３１から放出されるプラズマの音を示す波形の一周期の最後の１／４周期の音データの積算値を求める。
【００８５】
ステップＳ２６において、ガス流量調整部９０５は、音データの積算値が上限基準データより大きいか否かを判定し、上限基準データより大きい場合（ステップＳ２６でＹＥＳ）、処理をステップＳ２９に進め、上限基準データより小さい場合（ステップＳ２６でＮＯ）、処理をステップＳ２７に進める。
【００８６】
ステップＳ２７において、ガス流量調整部９０５は、音データの積算値が下限基準データより小さいか否かを判定し、下限基準データより小さい場合（ステップＳ２７でＹＥＳ）、処理をステップＳ２８に進め、下限基準データより大きい場合（ステップＳ２７でＮＯ）、処理をステップＳ２４に戻す。すなわち、ガス流量調整部９０５は、音データの積算値が上限基準データと下限基準データとで定められる値域内にある場合（ステップＳ２６でＮＯ、かつステップＳ２７でＮＯ）、プラズマの状態は安定しているとして、流量制御弁９２３を調整することなく、処理をステップＳ２４に戻す。
【００８７】
ステップＳ２９において、寿命判定部９０３は、音データの積算値が寿命データより小さいか否かを判定し、小さい場合（ステップＳ２９でＹＥＳ）、ガス流量調整部９０５は、マイクロ波発生装置２０は寿命に達していないが、プラズマの状態が不安定であると判定し、該当する流量制御弁９２３の開度を所定の分解能分下げてガスの供給量をダウンさせ（ステップＳ３０）、処理をステップＳ２４に戻す。これにより、最後の１／４周期のフラットな期間が短くなる方向にガスの供給量が下げられ、プラズマの状態が安定化される。
【００８８】
一方、ステップＳ２９において、寿命判定部９０３は、積算値が寿命データ以上であると判定した場合（ステップＳ２９でＮＯ）、該当するプラズマ発生ノズル３１又はマイクロ波発生装置２０が寿命に到達したと判定し、その旨を示す情報を表示部９４に表示して、マイクロ波発生装置２０又は、該当するプラズマ発生ノズル３１の寿命を報知する（ステップＳ３１）。この場合、表示部９４には、「プラズマ発生装置又は左から５個目のプラズマ発生ノズルが寿命に到達しています。」等の文字が表示される。
【００８９】
一方、ステップＳ２７において、ガス流量調整部９０５は、積算値が下限基準データよりも小さいと判定した場合（ステップＳ２７でＹＥＳ）、プラズマの状態が不安定であると判定し、該当する流量制御弁９２３の開度を所定の分解能分上げてガスの供給量をアップさせ（ステップＳ２８）、処理をステップＳ２４に戻す。これにより、最後の１／４周期のフラットな期間が長くなる方向にガスの供給量が上げられ、プラズマの状態が安定化される。
【００９０】
以上説明したように、実施の形態２によるワーク処理装置Ｓａによれば、プラズマの音の波形の最後の１／４周期の音データの積算値を求め、その積算値が所定の値域に入るように、ガスの供給量が調整され、プラズマがフィードバック制御されるため、プラズマ発生部３０から長期間安定したプラズマを放出させることができる。
【００９１】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３によるワーク処理装置Ｓｂについて、説明する。実施の形態３によるワーク処理装置Ｓｂは、マイク３９により測定されたプラズマの音をモニタし、スタブチューナユニット７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃの出没量を調節することで、導波管１０とプラズマ発生部３０とのインピーダンス整合を図り、長時間安定したプラズマを放出させることを特徴とする。実施の形態３よるワーク処理装置Ｓｂの機械的構成は、図１〜図９と同様である。図１５は、実施の形態３によるワーク処理装置Ｓｂの電気的構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態において、実施の形態１，２と同一のものは同一の符号を付し、説明を省略する。
【００９２】
図１５に示すように、全体制御部９０ｂは、スタブチューナ調整部９０７、及び基準データ記憶部９０８を備えている。スタブチューナ調整部９０７は、プラズマ発生ノズル３１からプラズマが放出されている状態において、スタブチューナユニット７０Ａの出没量を最小値から最大値まで変化させ、マイク３９からの音データを読み取って平均値を算出し、プラズマの音を示す波形の１周期の最後の１／４周期の積算値を求める。そして、その積算値が基準データ記憶部９０８に記憶された目標基準データに最も近くなったときの出没量にスタブチューナユニット７０Ａの出没量が調整されるようにスタブチューナ駆動部９８を制御する。また、スタブチューナ調整部９０７は、他のスタブチューナユニット７０Ｂ，７０Ｃについても同様に、積算値が、目標基準データに最も近くなったときの出没量にスタブチューナユニット７０Ｂ，７０Ｃの出没量が調整されるようにスタブチューナ駆動部９８を制御する。
【００９３】
次に、実施の形態３によるワーク処理装置Ｓｂの動作について説明する。図１６は、実施の形態３によるワーク処理装置Ｓｂの動作を示すフローチャートである。なお、本処理が開始される前にスタブチューナユニット７０Ａ〜７０Ｃの出没量は最小値に設定されているものとする。
【００９４】
ステップＳ４１〜Ｓ４３までの処理は、図１１に示すステップＳ１〜Ｓ３の処理と同一であるため、説明を省略する。
【００９５】
ステップＳ４４において、スタブチューナ調整部９０７は、スタブチューナユニット７０Ｃの出没量を最小値から最大値まで所定の分解能で変化させ、スタブチューナユニット７０Ｃの出没量を変化させる毎に、マイク３９からの音データを取り込んで平均値を算出し、プラズマの音を示す波形の１周期の最後の１／４周期の積算値を求める。そして、積算値が目標基準データに最も近くなるスタブチューナユニット７０Ｃの出没量を求める。そして、スタブチューナユニット７０Ｃの出没量が、求めた出没量となるように、スタブチューナ駆動部９８を制御し、スタブチューナユニット７０Ｃを移動させる。
【００９６】
ステップＳ４５において、スタブチューナ調整部９０７は、スタブチューナユニット７０Ｂの出没量を最小値から最大値まで所定の分解能で変化させ、スタブチューナユニット７０Ｂの出没量を変化させる毎に、マイク３９からの音データを取り込んで平均値を算出し、プラズマの音を示す波形の１周期の最後の１／４周期の積算値を求める。そして、積算値が目標基準データに最も近くなるスタブチューナユニット７０Ｂの出没量を求める。そして、スタブチューナユニット７０Ｂの出没量が、求めた出没量となるように、スタブチューナ駆動部９８を制御し、スタブチューナユニット７０Ｂを移動させる。
【００９７】
ステップＳ４６において、スタブチューナ調整部９０７は、スタブチューナユニット７０Ａの出没量を最小値から最大値まで所定の分解能で変化させ、スタブチューナユニット７０Ａの出没量を変化させる毎に、マイク３９からの音データを取り込んで平均値を算出し、プラズマの音を示す波形の１周期の最後の１／４周期の積算値を求める。そして、積算値が目標基準データに最も近くなるスタブチューナユニット７０Ａの出没量を求める。そして、スタブチューナユニット７０Ａの出没量が、求めた出没量となるように、スタブチューナ駆動部９８を制御し、スタブチューナユニット７０Ａを移動させる。
【００９８】
なお、上記フローチャートではスタブチューナユニット７０Ｃ〜７０Ａの順に出没量を調整したが、他の順に出没量を調整しても良い。
【００９９】
以上説明したように、実施の形態３によるワーク処理装置Ｓｂによれば、プラズマの音を測定し、その測定結果を基に、スタブチューナユニット７０Ａ〜７０Ｃの出没量が調整されるため、導波部１０とプラズマ発生部３０とのインピーダンス整合が図られ長時間安定したプラズマを放出させることができる。
【０１００】
なお、本発明は以下の態様を採用してもよい。
【０１０１】
（１）上記実施の形態では説明しなかったが、本発明には、実施の形態１に示すプラズマの音の測定結果を基に、バイアス電流を調整する手法と実施の形態２に示すプラズマの音の測定結果を基に、ガス流量を調整する手法とを組み合わせたものも含まれる。更に、実施の形態１又は２に示す手法と実施の形態３に示す音の測定結果を基に、スタブチューナユニット７０Ａ〜７０Ｃの出没量を調整する手法とを組み合わせるものも含まれる。この場合、例えば電源投入時に、図１６に示すフローチャートを実行し、その後、図１１又は図１４に示すフローチャートを実行すればよい。更に、実施の形態１〜３に示す手法を組み合わせたものも含まれる。この場合、例えば、電源投入時に図１６に示すフローチャートを実行した後、図１４と図１６のフローチャートを実行すればよい。
【０１０２】
（２）実施の形態１〜３では、各プラズマ発生ノズル３１にマイク３９を配設したが、これに限定されず、２個、４個おきというようにマイク３９を配設してもよい。また、配設するマイク３９の個数を１個としてもよい。この場合、バイアス電流調整部９０１、ガス流量調整部９０５、及びスタブチューナ調整部９０７は、音データの平均値を求めることなく、積算量を求めることができる。
【０１０３】
（３）実施の形態１〜３ではワークＷとしてガラス基板を用いたが、これに限定されず、回路基板をワークＷとして採用してもよい。
【０１０４】
（４）上記実施の形態１では、複数のプラズマ発生ノズル３１を一列に整列配置した例を示したが、ノズル配列はワークＷの形状やマイクロ波電力のパワー等に応じて適宜決定すればよく、たとえばワークＷの搬送方向に複数列プラズマ発生ノズル３１をマトリクス整列したり、千鳥配列したりしてもよい。
【０１０５】
（５）上記実施の形態１〜３では、搬送手段Ｃとして搬送ローラ８０の上面に平板状のワークＷを載置して搬送する形態を例示したが、この他に、たとえば上下の搬送ローラ間にワークＷをニップさせて搬送させる形態、搬送ローラを用いず所定のバスケット等にワークＷを収納し前記バスケット等をラインコンベア等で搬送させる形態、或いはロボットハンド等でワークＷを把持してプラズマ発生部３０へ搬送させる形態であってもよい。
【０１０６】
（６）上記実施の形態１〜３では、マイクロ波発生源として２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生するマグネトロンを例示したが、マグネトロン以外の各種高周波電源も使用可能であり、また２．４５ＧＨｚとは異なる波長のマイクロ波を用いるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明は、半導体ウェハ等の半導体基板に対するエッチング処理装置や成膜装置、プラズマディスプレイパネル等のガラス基板やプリント基板の清浄化処理装置等に好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明に係るワーク処理装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１とは視線方向を異ならせたプラズマ発生ユニットの斜視図である。
【図３】ワーク処理装置の一部透視側面図である。
【図４】２つのプラズマ発生ノズルを拡大して示す側面図（一方のプラズマ発生ノズルは分解図として描いている）である。
【図５】図４のＡ−Ａ線側断面図である。
【図６】プラズマ発生ノズルにおけるプラズマの発生状態を説明するための透視側面図である。
【図７】スライディングショートの内部構造を示す透視斜視図である。
【図８】サーキュレータの作用を説明するためのプラズマ発生ユニットの上面図である。
【図９】スタブチューナの設置状況を示す透視側面図である。
【図１０】実施の形態１によるワーク処理装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１１】実施の形態１によるワーク処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】プラズマの音を示す波形の一例を示した波形図であり、縦軸は音を示し、横軸は時間を示している。
【図１３】実施の形態２によるワーク処理装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１４】実施の形態２によるワーク処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図１５】実施の形態３によるワーク処理装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１６】実施の形態３によるワーク処理装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０９】
２０  マイクロ波発生装置
３０  プラズマ発生部
３９  マイク
４０  スライディングショート
７０  スタブチューナ
７０Ａ〜７０Ｃ  スタブチューナユニット
９０，９０ａ，９０ｂ  全体制御部
９１  マイクロ波出力制御部
９２  ガス流量制御部
９３  搬送制御部
９４  表示部
９５  操作部
９６，９７  センサ入力部
９８  スタブチューナ駆動部
９９  Ｄ／Ａ変換器
９０１  バイアス電流調整部
９０２  基準データ記憶部
９０３  寿命判定部
９０４  寿命データ記憶部
９０５  ガス流量調整部
９０６  基準データ記憶部
９０７  スタブチューナ調整部
９０８  基準データ記憶部
９２１  処理ガス供給源
９２２  ガス供給管
９２３  流量制御弁
９３１  駆動モータ
９７１  速度センサ
ＰＵ  プラズマ発生ユニット
Ｓ，Ｓａ，Ｓｂ  ワーク処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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